به گزارش ایمنا، وی بازی در تئاتر را از سال ۱۳۳۰ در رشت و بازی در سینما را در سال ۱۳۵۰ آغاز کار کرد. ملک مطیعی در نزدیک به 50 فیلم سینمایی نقش آفرینی کرد، ولی آنچه در سال‌های اخیر به شهرتش افزود، حضور وی در مجموعه‌های تلویزیونی مانند شب هزار و یکم، زیر آسمان شهر و مدرسه ما بود. در کارنامه بازیگری چهار دهه اخیر وی فیلم‌های متنوعی دیده می‌شود و در این مدت هیچگاه فعالیت هنری را ترک نکرد.
این بازیگر سینما در نزدیک به ۵۰ فیلم سینمایی نقش آفرینی کرد ولی آنچه در سالهای اخیر به شهرتش افزود حضور وی در مجموعه‌های تلویزیونی "زیر آسمان شهر" بود که ملک مطیعی را با نقش "آقا غلام" در ذهن ها برای همیشه باقی گذارد.
فیلم‌هایی مانند عروس فراری، فردا روز دیگری است، الو الو من جوجوام، دیدار، آوای دریا، ترن، جنگلبان، سرزمین آرزوها، بگذار زندگی کنم، معما، مهمانی خصوصی، تفنگ شکسته و راه دوم، گل بارون، پسر آدم، دختر حوا، پوست موز، صبح روز هفتم، كلانتري غيرانتفاعي، خروس جنگي(تلخ و شيرين) و قاعده بازي، ازجمله آثاری است که ملک مطیعی در آنها به ایفای نقش پرداخته است.
کیومرث ملک مطیعی ۲۱ فروردین سال ۱۳۸۹ به علت ایست قلبی در بیمارستان شریعتی تهران درگذشت.